Ученые создали бактерий-киборгов с технологией лучше фотосинтеза

Уникальный метод получения полезных химических веществ от солнечной энергии, более эффективный, чем фотосинтез, разработали американские ученые. Для этого используются бактерии, покрытые крошечными полупроводниковыми нанокристаллами. Исследователи полагают, что их разработка может найти коммерческое применение. 

Нанокристаллы превращают бактерий в своеобразных киборгов: синтез живого организма и полупроводников

Хлорофилл, используемый растениями в процессе фотосинтеза, до сих пор считался уникальным «изобретением» природы, но наука смогла создать более эффективный способ сбора солнечного света. Однако исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (США) научили бактерии покрывать себя крошечными высокоэффективными полупроводниковыми нанокристаллами, которые гораздо эффективнее хлорофилла. С помощью нанокристаллов бактерии поглощают солнечный свет, а затем могут использовать полученную энергию для синтеза полезных химических веществ из воды и углекислого газа. То есть, разработка ученых превращает бактерии в высокоэффективные фабрики по добыче питательных веществ. 

В эксперименте использовались бактерии Moorella thermoacetica, которые в рамках своего нормального жизненного цикла производят уксусную кислоту из углекислого газа. Уксусная кислота представляет собой универсальное химическое сырье, которое с помощью дополнительных генетически модифицированных бактерий можно превратить в топливо, полимеры, фармацевтические препараты и другие химические продукты.
Бактерии работают с эффективностью более 80 %, самовоспроизводятся и являются, по сути, безотходным производством.

По словам разработчиков, у их технологии есть большой коммерческий потенциал. Многие современные системы искусственного фотосинтеза требуют твердых электродов, что значительно удорожает такое производство. Но технология калифорнийских ученых более привлекательна с экономической точки зрения, так как все элементы – от углекислого газа до выделяемых химических элементов – обеспечиваются в рамках процесса, а не поступают извне. Фактически, такой фабрике просто нужно больше солнца.